作者 | 尤坤，倪雪辉，李金华，等
（珠海格力电器股份有限公司，广东珠海 519070）
0、引言
热浸镀锌铝镁板是在镀锌板的基础上改良的新产品，因其具有耐蚀性高、切边耐蚀性强、镀层硬度高等特点而被人们广泛关注。近年来，镀锌铝镁板产品被广泛应用于汽车板、建筑业、轻工业、家电业等领域。在家电行业中，两器（蒸发器和冷凝器）边板可能是镀锌铝镁板重要应用场景之一。但镀锌铝镁板用作两器边板时，边板侧U管的火焰钎焊焊接，温度高达850 ℃，高温灼烧会导致镀锌铝镁板表面出现明显的裂纹。此裂纹是明显的外观缺陷，对镀锌铝镁板的耐腐蚀性能可能产生较大影响，从而影响产品的可靠性，但并未有文献对此进行报道。本文阐述了火焰钎焊高温灼烧导致的镀锌铝镁板表面裂纹缺陷，分析了其产生原因，并评估了其对镀锌铝镁板的耐蚀性影响，同时提出了简单有效的解决措施。
1、实验
1.1 裂纹缺陷的复现
使用某钢厂生产的镀锌铝镁板并利用火焰钎焊的高温火焰的外焰对其表面灼烧5 s，使其表面呈现明显的树枝状裂纹。
2、结果与讨论
2.1 高温灼烧前后镀锌铝镁板表面形貌和EDS能谱分析
镀锌铝镁板用作两器边板时，边板侧U管的火焰钎焊焊接，温度高达850 ℃。由于距离近，火焰灼烧镀锌铝镁板表面，使其表面呈现明显的树枝状裂纹。高温灼烧会导致镀锌铝镁板表面出现明显的裂纹。图1为高温灼烧后镀锌铝镁板宏观表面形貌图。
图1 高温灼烧后镀锌铝镁板宏观表面形貌图
图2为高温灼烧前镀锌铝镁板的扫描电镜图。可以看出镀锌铝镁板未经高温灼烧时，表面平滑，镀层分布较为均匀。
图2高温灼烧前的镀锌铝镁板的扫描电镜图
图3为高温灼烧后镀锌铝镁板的扫描电镜图，裂纹处呈球状形态。
图3 高温着烧后镀锌铝镁板的扫描电镜图
为了解表面状态，使用EDS能谱仪测试了高温灼烧前后镀锌铝镁板表面镀层的元素信息。表1为图2和图3中相应位置的元素信息统计表。镀锌铝镁板未经过高温灼烧处理时，表面平整光滑。经过高温灼烧处理后，表面呈现宏观树枝状不规则裂纹，比高温灼烧处理前多出Fe元素，主要是高温灼烧处理，导致碳钢基材中少量Fe元素析出。裂纹区外，出现的块状结晶物为富锌区，颜色较暗的区域为其氧化物，因此其氧元素升高。高温灼烧处理前后，镀锌铝镁板表面元素种类及其含量并未有明显变。
表1 镀锌铝镁板表面镀层元素（原子质量分数）统计表
2.2 高温灼烧处理前后 镀锌铝镁板的电化学分析
图4为高温灼烧前后镀锌铝镁板的极化曲线。表2为极化曲线参数。通过表2可以看到，高温灼烧处理后，镀锌铝镁板的自腐蚀电位略微低于高温灼烧处理前的；自腐蚀电流明显大于高温灼烧处理前的，且自腐蚀电位越高、自腐蚀电流越小，耐蚀性越好。说明高温灼烧处理降低了镀锌铝镁板的耐腐蚀性。
图4 高温灼烧处理前后镀锌铝镁板的极化曲线
表2 高温灼烧前后镀锌铝镁板的极化曲线参数
2.3 高温灼烧前后镀锌铝镁板耐盐雾分析
图5和图6分别为高温灼烧处理前后镀锌铝镁板腐蚀宏观图。从图5、图6可以看出，经过相同时间的盐雾试验，未高温灼烧处理的镀锌铝镁板的耐蚀性高于高温灼烧处理的，这说明高温灼烧对镀锌铝镁板镀层有一定的破坏作用。
图5 高温灼烧前镀锌铝镁板腐蚀宏观图
图6 高温灼烧后镀锌铝镁板腐蚀宏观图
3、防护措施讨论
镀锌铝镁板作为两器边板时，边板侧U管的火焰钎焊焊接，温度高达850 ℃，为了防止高温灼烧导致的裂纹问题的出现，可以从两方面考虑：（1）增大焊接位置与边板的距离，但产品设计时两器尺寸定型，可调节的空间小，且增长U管会增加成本，故该方案可行性不高；（2）可以考虑在焊接时对边板进行防护。图7为两器边板的实物图，出现裂纹的区域主要集中在边板穿管孔的间隙（图7红色方框位置）。
图7 两器边板实物图
防护方法可借鉴电子膨胀阀焊接防护，即在电子膨胀阀焊接时将其包裹上浸水的湿布，利用水吸取热量，从而达到防护目的，如图8所示。
图8 改善前后边板实物图
4、结 语
本文分析了高温灼烧处理导致镀锌铝镁板表面出现树枝状裂纹的原因及其对镀锌铝镁板耐蚀性的影响，并讨论了针对裂纹缺陷的防护措施。通过扫描电镜观察裂纹表面微观形貌，裂纹处呈现球状；金属镀层高温处理重新熔融铺展，在冷却过程中部分被氧化，并且受应力影响，镀层出现裂纹。极化曲线测试结果表明，高温灼烧后，自腐蚀电位负，自腐蚀电流大，镀锌铝镁板耐蚀性下降。中性盐雾试验中相同时间内，高温灼烧后的镀锌铝镁板出现红锈量大于高温灼烧前的，说明高温灼烧处理对镀锌铝镁板镀层存在一定的破坏作用，降低其耐蚀性。采取包覆湿布的方式对镀锌铝镁板进行防护，可以有效解决裂纹缺陷的出现。
参考文献（略）
来源：涂层与防护
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